牛顿错了吗？地球重达60万亿亿吨，为什么地球没有向下掉？

在宇宙当中，存在着无数的天体。一些人类的探测器曾经拍摄过这些天体的样子，从照片当中，我们会发现，这些天体好像是飘在太空当中。就拿地球来说吧，1968年，美国的阿波罗8号曾经在环绕月球的轨道的上，朝着地球拍照，这张照片后来也被叫做：地出。

从这张照片中，我们就会发现，地球好像是悬浮在太空中的一样。类似的照片还有非常多。比如：2017年10月2号，人类的探测器OSIRIS-REX飞行到距离地球大概500万公里的地球，然后朝向地球和月球的位置，给地月系统拍摄了一张全家福。在这张全家福当中，地球和月球就好像是浮在太空中的一样。

而我们在地球上，朝向夜空中看去时，天空中发光的星体实际上也好像是挂在了夜空中一样。这一点其实和我们在地球上的经验是不一样的。在地球上，任何的物体都会向下坠，这就像是常识一样。也因此，古人一直认为宇宙遵循着一套物理学理论，而地球遵循着另一套物理学理论。不过，牛顿提出了不同的观点，他认为宇宙遵循的物理学理论和地球上遵循的物理学理论是一样的。不仅如此，牛顿提出了牛顿三大定律和万有引力定律，从理论上统一了宇宙和地球表面的物理学规律。

既然牛顿已经统一了这两者，要知道地球的质量达到了60万亿亿吨，为什么地球就可以悬浮在太空当中，而不是像在地球上的物体一样往下坠？

牛顿理论要了解这个问题，我们可以从牛顿的理论来入手。在地球上之所以会出现物体都向下坠的情况，主要是因为地球引力和地球自转使得物体有“离心力”共同导致的，这个合力的方向是竖直向下的。牛顿的理论让我们知道，万事万物在不受力或者合力为零的情况下，物体要么匀速直线运动，要么静止。而如果受力，物体就会产生一个加速度。在地球上，这个受力的方向是竖直向下的，而产生的加速度的方向也是竖直向下的，这就使得在地球上的物体总会有向下坠的趋势。所以，“向下”的方向实际上是合力的方向。

不过，地球的情况和地球表面的情况是不一样的。要知道，地球的下方是不存在着任何力对其进行拖拽的，甚至我们可以说，地球并不存在一个“下”的方向。如果非要说，地球要有一个“下”的方向，那也应该是地球的受力方向。如果我们对地球进行受力分析，我们就会发现地球受到的“力”主要是引力，有来自于太阳的引力，也有来自于月球的引力，还有来自于其他行星的引力。这其中太阳对于地球的引力是占据主导的。因此，如果地球非要有一个“下”的方向，也应该是朝向太阳的。

那么问题来了，为什么地球没有坠入太阳呢？这主要是因为地球具有一定的初速度，使得在太阳的引力作用下，绕着太阳作圆周运动。如果地球没有这个初速度，那它就会坠入到太阳当中，最终被太阳所吞没。

爱因斯坦的广义相对论牛顿的理论被称为经典物理学。如今对于引力现象的主流解释是爱因斯坦的广义相对论。爱因斯坦在狭义相对论当中，统一了时间和空间，他认为这两者其实是一码事，我们不能将两者分离开来看，而应该结合起来看，把它们并成为时空。我们所生活的世界就是一个四维时空。

而广义相对论则是对狭义相对论的一次推广。在广义相对论当中，爱因斯坦认为，引力并不存在，引力现象的本质实际上是时空的弯曲。我们来举个例子，太阳由于质量巨大，弯曲了周围的时空，地球是沿着时空的测地线在运动，从我们的视角就是地球绕着太阳在转。

因此，地球确实不会下坠，这是因为它实际上是被时空的测地线“托住”了。如果从四维时空来看，地球实际上是在走直线，而且还是匀速直线运动，满足的是牛顿第一定律。在四维时空当中，并不存在一个使得地球“向下坠”的力，或者说时空的弯曲并没有让地球向下运动。因此，地球也就不会向下坠。